Проектно – исследовательская работа по теме: «Получение цветных легкоплавких стекол в школьной лаборатории» Выполнил: учащийся 8 класса Бичурин Ильяз Руководитель: Недерова Ирина Владимировна, учитель химии МОУ «СОШ р.п. Черкасское» 2012 год
Стекло – самое загадочное, удивительное и прекрасное творение рук человеческих. Это чистота и изящество, холодность и страстность, простота и изысканность, хрупкость и прочность, легкость и монументальность, опасность и защита, уют и помпезность, мягкость полутонов и буйство красок, точный расчет и вдохновение… Стекло – самое загадочное, удивительное и прекрасное творение рук человеческих. Это чистота и изящество, холодность и страстность, простота и изысканность, хрупкость и прочность, легкость и монументальность, опасность и защита, уют и помпезность, мягкость полутонов и буйство красок, точный расчет и вдохновение…
Стеклу, этому замечательному материалу, людям, посвятившим ему свою жизнь, и организации, единственным объектом деятельности которой является Стекло, во всем многообразии его форм, свойств и проявлений, посвящен наш проект. Стеклу, этому замечательному материалу, людям, посвятившим ему свою жизнь, и организации, единственным объектом деятельности которой является Стекло, во всем многообразии его форм, свойств и проявлений, посвящен наш проект.
История Пользуясь примитивной техникой, древние мастера уже в VI тыс. до н. э. изготавливали простейшие стеклянные вещи. Начало промышленного производства стекла в России относится к первой половине XVII в. В XVIII столетии наряду с обычными стекольными были заложены хрустальные заводы: Дятьковский и Гусевский.
История К XVII в. переманивать стеклоделов стало не нужно, т. к. в 1612 г. во Флоренции вышло сочинение Антонио Нери «Искусство стекла» с подробным технологическим руководством. Возрождению европейское стеклоделие в XVII и XVIII вв. обязано некому адвокату Антонио Сальвиати при финансовой поддержке двух англичан. В России же первый стеклянный завод был открыт только в 1635 г., около Москвы, шведом Алексеем Кохтом. Дальнейшим развитием стеклоделия в России занимался Петр Великий, а позже ученым М. В. Ломоносовым.
История Основоположником научного подхода к производству стеклянных изделий в нашей стране был М. В. Ломоносов. Но производство бисера и стекляруса связано только с одним предприятием – Усть – Рудицкой фабрикой, строительство которой началось в 1753 г. по инициативе М.В. Ломоносова.
Он провел около 2000 плавок стекла, получив при этом новые виды окрашенных стекол и восстановив многие утраченные рецепты. В своей мастерской Ломоносов с помощниками создал 40 мозаик (сохранилось 23 мозаики), из которых наиболее знамениты.
История В своем «Письме о пользе стекла» ученый и поэт говорит о его использовании в изготовлении различной посуды, украшений, в строительстве, оптике, астрономии, метеорологии, электричестве. Поэтому понятен тот восторг, который вызывает у него это вещество.
История Важную роль в развитии русского стеклоделия сыграли Императорский хрустальный и стекольный завод в Петербурге.
Цель : освоить технологию изготовления цветного легкоплавкого стекла в школьной лаборатории.
Задачи проекта: изучить свойства и классификацию стекла; ознакомиться с полезными ископаемыми, служащими сырьем для производства стекла, с основами технологии производства, с составом стекла; рассмотреть способы получения легкоплавких цветных стёкол; определить влияние различных добавок на цвет стеклянной массы.
Актуальность работы Стекло является на современном этапе очень востребованным видом декоративно-прикладного искусства. Легкоплавкие стекла входят в состав силикатных красок. К преимуществам, которых относится то, что они легко наносятся на окрашиваемую поверхность, они отличаются высокой скоростью высыхания, отсутствием запаха, наличием огнезащитных свойств, химической стойкостью, прочностью. На их основе можно получить гамму цветов.
Технология получения стекла: Варки шихты в стекловаренных печах для получения однородной жидкой стекломассы. Получения стеклянных изделий Подготовка сырых материалов Смешивания их в определённых соотношениях, в соответствии с заданным химическим составом стекла в однородную шихту Доведение до температуры и вязкости Формования изделий Получение стекломассы
Получение легкоплавкого бор-свинец-силикатного стекла Оборудование и материалы: Фарфоровый тигель объёмом 20—30 см3 или пробирка. Кварцевый песок. Оксид бора или борная кислота. Оксид свинца (II). Тигельные щипцы. Спиртовка. Добавки, сообщающие стеклу окраску.
Практическая часть Для выполнения работы я выбрал наименьшую температуру размягчения стекла – 484 оС, что соответствует следующему процентному содержанию оксидов: PbO – 83,5% = 8,35 г H3BO3- 2,13 г ; ( B2O3 – 12% = 1,2 г) SiO2 – 4,5% = 0,45 г
Приготовление шихты По технологии просеяли оксид кремния через сито.
Приготовление шихты Взвесили на электронных весах компоненты шихты.
Приготовление шихты Все компоненты шихты я тщательно перетер в фарфоровой ступке, после этого разделил шихту на несколько частей, в каждую из которых добавил для окраски оксиды.
Варка стекла Разделенную шихту поместил в отдельные тигли и пробирки, которые нагревал на спиртовке в вытяжном шкафу.
Варка стекла После 15-20 мин. расплавленные массы из пробирки вылил на керамическую плитку до остывания стекла. Получили капельки стекла.
Красители стекла В зависимости от добавок, которые определяют цвет стёкол можно получить различные оттенки. Используя в качестве красителей оксиды различных металлов, получили 5 различных окрасок стекол: желто-зеленая, сине-зеленая, синяя, фиолетовая и черная. Краситель Количество красителя в г. Окраска Оксид железа (ІІІ ) 0,2 Желто-зелёная Оксид хрома ( ІІІ ) 0,2 Зелёная Сера 1 Коричневая Оксид меди ( ІІ ) 0,2 Синяя Диоксид марганца 0,2 Красная
Применение стекла Применяется для герметизации полупроводниковых приборов с целью защиты их от механических воздействий, химической коррозии, попадания влаги и примесей. При изготовлении экранов и трубок цветных телевизоров. В качестве припоя в вакуумной технике и электронике, как составная часть легкоплавных глазурей и эмалей. Как защитные покрытия для терморезисторов, транзисторов, миниатюрных контуров.
Практическая направленность
Елена Викторовна